CN105625439B - 带有铰接式摆动齿的铣轮及铣槽机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有铰接式摆动齿的铣轮和铣槽机，铣轮包括：铣轮轮毂(2)、摆动齿主体(5)和铣轮齿，所述摆动齿主体(5)铰接在所述铣轮轮毂(2)上，所述铣轮齿固定在所述铣轮轮毂(2)上，所述摆动齿主体(5)能够在固定于铣轮支撑板(1)上的导向条(10)的推动下，绕所述铣轮的径向摆动。采用上述铣轮的铣槽机，摆动齿主体从初始位置摆动到工作位置时回转半径减小较少，能够更为充分地去除铣轮支撑板下方的岩墙，减小铣槽时在侧壁上形成的凸起的高度，从而有效地防止铣削盲区，改善连续墙接缝处的防渗效果。

Description

带有铰接式摆动齿的铣轮及铣槽机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种带有铰接式摆动齿的铣轮及铣槽机。

背景技术

铣槽机作为一种目前地下连续墙施工最为先进的设备，在基础施工中得到越来越多的应用。它的铣削装置包括一个具有一定宽度的铣轮支撑板和两个位于铣轮支撑板两侧的旋转铣轮，由于铣轮上的固定刀齿无法铣削铣轮支撑板下方的岩墙，如何实现铣槽机的全断面铣削，避免出现铣削盲区，是铣槽机在设计过程中必须要考虑的问题。

为了解决上述问题，现有技术中的铣轮采用了一种铰接式的切割齿，如图1所示，铣轮轮毂6a与铣轮减速机9a通过设置在二者之间的减震器8a固定在一起，可以绕铣轮中心线旋转，切割齿4a的支撑枢轴5a切向安装在铣轮轮毂6a上，它是利用安装在铣轮支撑板2a上的导向条1a与切割齿转动臂3a相接触的形式，推动切割齿4a的摆动，来实现对岩墙全断面的铣削。

虽然上述形式的铣轮能有效解决铣轮支撑板2a正下方的岩墙无法铣削到的问题，但是采用这种形式的摆动方法，当切割齿4a从初始位置摆动到工作位置时(图1所示的状态即为工作位置)，其回转半径减小较为明显，在去除铣轮支撑板2a下方的岩墙时，会在铣槽侧壁形成一个凸起，这会影响最终连续墙接缝处的防渗效果。

发明内容

本发明的目的是提出一种带有铰接式摆动齿的铣轮及铣槽机，能够减小铣槽时侧壁形成凸起的高度。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种带有铰接式摆动齿的铣轮，包括：铣轮轮毂2、摆动齿主体5和铣轮齿，所述摆动齿主体5铰接在所述铣轮轮毂2上，所述铣轮齿固定在所述铣轮轮毂2上，所述摆动齿主体5能够在固定于铣轮支撑板1上的导向条10的推动下，绕所述铣轮的径向摆动。

进一步地，所述铣轮轮毂2的圆周面上固定有轴座支撑板3，所述轴座支撑板3上远离所述铣轮轮毂2的一端固定有轴座4，所述摆动齿主体5通过铰接轴8铰接在所述轴座4和所述铣轮轮毂2之间。

进一步地，所述摆动齿主体5包括轴毂501、齿座502、摆动臂503和铣齿12，所述轴毂501上设有与所述铰接轴8配合的孔，所述齿座502的一端固定在所述轴毂501上，另一端通过至少一个凹槽安装有铣齿12，所述摆动臂503设置在所述轴毂501上远离所述齿座502的一侧。

进一步地，所述摆动臂503设置在所述轴毂501上远离所述齿座502且靠近所述铣轮轮毂2的位置。

进一步地，所述齿座502与所述轴毂501的轴线成预设的倾斜角度，所述预设的倾斜角度使得所述齿座502远离所述铣轮轮毂2的一侧靠近铣轮支撑板1，所述齿座502靠近所述铣轮轮毂2的一侧远离铣轮支撑板1。

进一步地，还包括耐磨块7，所述耐磨块7以可拆卸的方式安装在摆动臂503上，能够与所述导向条10接触从而推动所述摆动齿主体5摆动。

进一步地，所述耐磨块7为凹槽形或直角形，并通过螺栓9以定位的方式固定在所述摆动臂503上。

进一步地，还包括限位块6，所述限位块6固定在所述铣轮轮毂2上与所述耐磨块7相对的一侧，能够限制所述摆动齿主体5的最大摆动角度，当摆动角度最大时，所述摆动臂503上的摆动限位面504与所述限位块6接触。

进一步地，所述摆动限位面504上设置有楔形凸起结构。

进一步地，还包括复位块11，所述复位块11以可拆卸的方式安装在所述齿座502上靠近所述铣轮支撑板1的一侧，能够在离开工作位置后与所述铣轮支撑板1接触从而推动所述摆动齿主体5回到初始位置。

为实现上述目的，本发明另一方面提供了一种铣槽机，包括：铣轮支撑板1、固定在铣轮支撑板1两侧的导向条10和上述的铣轮，所述铣轮通过减震环安装在所述铣轮减速机上。

进一步地，所述铣轮支撑板1的两侧分别安装有一个上述的铣轮，对应地在所述铣轮支撑板1的两侧分别固定有导向条10。

进一步地，所述导向条10设置在所述铣轮轮毂2外侧，摆动齿主体5的摆动臂503也设置在所述铣轮轮毂2外侧，且与所述导向条10的位置相适配。

基于上述技术方案，本发明实施例的带有铰接式摆动齿的铣轮，包括：铣轮轮毂2、摆动齿主体5和铣轮齿，摆动齿主体5铰接在铣轮轮毂2上，铣轮齿固定在铣轮轮毂2上，摆动齿主体5能够在固定于铣轮支撑板1上的导向条10的推动下，绕铣轮的径向摆动。采用上述铣轮的铣槽机，摆动齿主体从初始位置摆动到工作位置时回转半径减小较少，能够更为充分地去除铣轮支撑板下方的岩墙，减小铣槽时在侧壁上形成的凸起的高度，从而有效地防止铣削盲区，改善连续墙接缝处的防渗效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术铰接式摆动齿的结构示意图；

图2为本发明带有铰接式摆动齿的铣轮的一个实施例的主视图；

图3为本发明带有铰接式摆动齿的铣轮的一个实施例的左视图；

图4为本发明带有铰接式摆动齿的铣轮的局部放大图；

图5为本发明摆动齿主体的一个实施例的主视图；

图6为本发明摆动齿主体的一个实施例的俯视图；

图7为本发明与现有技术相比铰接式摆动齿回转半径变化的对比图。

附图标记说明

1a－导向条；2a－铣轮支撑板；3a－切割齿转动臂；4a－切割齿；5a－支撑枢轴；6a－铣轮轮毂；7a－摆齿推动块；8a－减震器；9a－铣轮减速机；120a－初始位置曲线；121a－工作位置曲线。

1－铣轮支撑板；2－铣轮轮毂；3－轴座支撑板；4－轴座；5－摆动齿主体；501－轴毂；502－齿座；503－摆动臂；504－摆动臂限位面；6－限位块；7－耐磨块；8－铰接轴；9－螺栓；10－导向条；11－复位块；12－铣齿；120－初始位置曲线；121－工作位置曲线。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

发明人注意到现有技术中的带有铰接式摆动齿的铣轮，虽然能够解决铣轮支撑板正下方的岩墙无法铣削到的问题，但是会在铣槽侧壁形成一个凸起，影响最终连续墙接缝处的防渗效果，这主要是因为当切割齿从初始位置摆动到工作位置时，其回转半径减小较为明显。为了改善现有技术中存在的这一问题，下面将对本发明的带有铰接式摆动齿的铣轮和铣槽机进行详细阐述。

本发明的实施例提供了一种带有铰接式摆动齿的铣轮，如图2所示的带有铰接式摆动齿的铣轮的主视图和图3所示的左视图，包括：铣轮轮毂2、摆动齿主体5和铣轮齿，摆动齿主体5铰接在铣轮轮毂2上，铣轮齿固定在铣轮轮毂2上，摆动齿主体5能够在固定于铣轮支撑板1上的导向条10的推动下，绕铣轮的径向摆动。本发明的铣轮，摆动齿主体5作为凸轮从动件，在固定于铣轮支撑板1上的导向条10的推动下，绕铣轮的径向进行摆动，位于初始状态时，铣齿12位于铣轮支撑板1侧面的位置，铣齿12的齿尖所在圆周对应图2中的初始位置曲线120(直径较大)；随着铣轮的旋转，当位于工作状态时，摆动齿主体5与导向条10的最高点接触，铣齿12摆动到铣轮支撑板1下方的位置，铣齿12的齿尖所在圆周对应图2中的工作位置曲线121(直径较小)。

而现有技术中的切割齿4a绕支撑枢轴5a旋转，即绕铣轮的切向进行摆动。图7为铰接式摆动齿回转半径变化的对比图，左侧为本发明的方案，右侧为现有技术的方案，在初始位置曲线120和120a直径相同的情况下，使铰接式摆动齿转动相同的角度，由于两种方案中铰接式摆动齿相对于铣轮的摆动方向不同，从图7中可以得出，本发明对应的工作位置曲线121，其直径大于现有技术的工作位置曲线121a，即摆动齿主体摆动到工作位置时回转半径减小较少，能够更充分地去除铣轮支撑板下方的岩墙，减小铣槽时在侧壁上形成的凸起的高度，从而有效地防止铣削盲区，改善连续墙接缝处的防渗效果。

在本发明的一个实施例中，摆动齿主体5的具体安装方式如图2和图3所示，铣轮轮毂2的圆周面上固定有轴座支撑板3，轴座支撑板3上远离铣轮轮毂2的一端固定有轴座4，摆动齿主体5通过铰接轴8铰接在轴座4和铣轮轮毂2之间。这种方法可以较为简单地将摆动齿主体5的转轴沿着铣轮轮毂2的径向设置。具体地，可以在轴座4和铣轮轮毂2上沿着铣轮轮毂2的径向开设同轴的轴孔，铰接轴8固定安装在轴孔内，以实现摆动齿主体5通过铰接轴8铰接在轴座4和铣轮轮毂2之间。

在一个具体的实施例中，如图5所示的本发明铰接式摆动齿的主视图和图6所示的俯视图，摆动齿主体5包括轴毂501、齿座502、摆动臂503和铣齿12，轴毂501上设有与铰接轴8配合的孔，齿座502的一端固定在轴毂501上，另一端通过至少一个凹槽安装有铣齿12，摆动臂503设置在轴毂501上远离齿座502的一侧。

优选地，摆动臂503设置在轴毂501上远离齿座502且靠近铣轮轮毂2的位置，这样当摆动臂503与导向条10接触时，可以通过摆动较小的角度即可实现将铣齿12尽早摆到铣轮支撑板1正下方的位置。

作为一个优化的方案，齿座502与轴毂501的轴线成预设的倾斜角度，该倾斜角度可以在(0°，45°]区间内选取，使得齿座502远离铣轮轮毂2的一侧靠近铣轮支撑板1，齿座502靠近铣轮轮毂2的一侧远离铣轮支撑板1。这种实施方式，一方面可以增大齿座502与轴毂501的连接强度，另一方面可以使摆动齿主体5更早的实施摆动而不与铣轮支撑板1干涉，在铣齿12接触岩石之前就能摆动到指定位置，从而可大大减小摆动臂503工作过程的受力。

为了提高耐磨程度，延长铣轮的工作寿命，还可以设置耐磨块7，它以可拆卸的方式安装在摆动臂503上，能够与导向条10接触从而推动摆动齿主体5摆动。耐磨块7作为凸轮从动件与安装在铣轮支撑板1上并位于铣轮轮毂2外侧的导向条10接触，并推动摆动齿摆动。耐磨块7可有效保护摆动臂503不受磨损，并且耐磨块7可在不拆卸整个摆动齿主体5的情况下，实现快速的更换。其中，耐磨块7可以设计为凹槽形，并通过螺栓9固定在摆动臂503上，如图4所示的局部放大图，当然也可以是直角形等结构，不仅可以实现耐磨块7的快速定位安装，而且能有效改善耐磨块7在工作过程中的受力，防止耐磨块7移位。

另外，还可以在铣轮轮毂2上与耐磨块7相对的一侧设置限位块6，用于限制摆动齿主体5的最大摆动角度，如图4所示，当摆动角度最大时，即图3中所示的摆动齿主体5位于铣轮轮毂2下方的位置，摆动臂503上的摆动限位面504与限位块6接触，此处所说的接触包括完全接触、部分接触和存在较小的间隙。优选地，在摆动臂限位面504上亦可加工有锲形凸起结构，用以破碎或疏导可能在摆动臂限位面504与限位块6之间的石块，减小因上述石块可能产生的摆动阻力。

考虑到工程应用的方便性，本发明的铣轮还包括复位块11，它以可拆卸的方式安装在齿座502上靠近铣轮支撑板1的一侧，能够在离开工作位置后与铣轮支撑板1接触从而推动摆动齿主体5回到初始位置，完成工作状态到初始状态的切换。

另外，本发明也提供了一种铣槽机，包括：铣轮支撑板1、固定在铣轮支撑板1两侧的导向条10和上述实施例的铣轮，铣轮安装在铣轮减速机上。此种铣槽机因为安装了上述实施例的铣轮，在进行铣槽作业时，摆动齿主体摆动到工作位置时回转半径减小较少，可以更充分地去除铣轮支撑板下方的岩墙，减小铣槽时在侧壁上形成的凸起的高度，从而有效地防止铣削盲区，改善连续墙接缝处的防渗效果，改善了现有技术中铣槽机的缺陷。

另外，由于铣槽机在工作过程中会产生很大的振动，为了更适应工程实际应用，本发明的实施例在铣轮轮毂2和铣轮减速机之间设置减震环，图中未画出，与图1结构类似。在如图1所示的现有技术中，由于摆齿推动块7a位于铣轮轮毂6a的内侧，这就在空间上限制了位于铣轮轮毂6a与铣轮减速机9a之间的减震器8a的结构尺寸，而且减震器8a还要为切割齿4a的自由摆动留出足够的空间，这样就增大了减震器8a的设计难度，从而限制了减震器8a的性能，不利于铣轮减速机9a的保护。而本发明的摆动齿主体5和导向条10均可设置在铣轮轮毂2外侧，可以为处于铣轮轮毂2与铣轮减速机之间的减震环留有更大的空间，可以更容易的设计减震环，从而更好的保护铣轮减速机。

优选地，导向条10设置在铣轮轮毂2外侧，摆动齿主体5的摆动臂503也设置在铣轮轮毂2外侧，且与导向条10的位置相适配。

这样一方面可以更容易观测摆动臂503及导向条10的磨损情况，工作过程中可以及时发现由于磨损，当磨损严重时，无需拆卸整个摆动齿主体5就能够非常容易的进行更换，因此维护极为方便。而现有技术中的铰接式摆动齿方案，铣轮的拆装较为麻烦，由于切割齿转动臂3a位于铣轮轮毂6a内部，拆卸铣轮时，必须要先拆除切割齿4a；同理，安装铣轮时也要安装完成铣轮后再安装切割齿4a；其次，导向条1a与切割齿转动臂3a都位于铣轮轮毂6a内部，磨损后维修拆换非常麻烦，通常需要将整个铣轮拆卸下来才能进行更换维修，这极大地影响了施工效率，缩短了平均故障维修时间。

另一方面可以为处于铣轮轮毂2与铣轮减速机之间的减震环留有更大的空间，可以更容易的设计减震环，从而更好的保护铣轮减速机。而现有技术中的铰接式摆动齿方案，摆齿推动块7a位于铣轮轮毂6a的内侧，这就在空间上限制了位于铣轮轮毂6a与铣轮减速机9a之间的减震环8a的结构尺寸，增大了减震器的设计难度，从而限制了减震器的性能，不利于铣轮减速机9a的保护。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种带有铰接式摆动齿的铣轮，包括：铣轮轮毂(2)、摆动齿主体(5)和铣轮齿，所述摆动齿主体(5)铰接在所述铣轮轮毂(2)上，所述铣轮齿固定在所述铣轮轮毂(2)上，其特征在于，所述摆动齿主体(5)能够在固定于铣轮支撑板(1)上的导向条(10)的推动下，绕所述铣轮的径向摆动；

所述铣轮轮毂(2)的圆周面上固定有轴座支撑板(3)，所述轴座支撑板(3)上远离所述铣轮轮毂(2)的一端固定有轴座(4)，所述摆动齿主体(5)通过铰接轴(8)铰接在所述轴座(4)和所述铣轮轮毂(2)之间。

2.根据权利要求1所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，所述摆动齿主体(5)包括轴毂(501)、齿座(502)、摆动臂(503)和铣齿(12)，所述轴毂(501)上设有与所述铰接轴(8)配合的孔，所述齿座(502)的一端固定在所述轴毂(501)上，另一端通过至少一个凹槽安装有铣齿(12)，所述摆动臂(503)设置在所述轴毂(501)上远离所述齿座(502)的一侧。

3.根据权利要求2所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，所述摆动臂(503)设置在所述轴毂(501)上远离所述齿座(502)且靠近所述铣轮轮毂(2)的位置。

4.根据权利要求2所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，所述齿座(502)与所述轴毂(501)的轴线成预设的倾斜角度，所述预设的倾斜角度使得所述齿座(502)远离所述铣轮轮毂(2)的一侧靠近铣轮支撑板(1)，所述齿座(502)靠近所述铣轮轮毂(2)的一侧远离铣轮支撑板(1)。

5.根据权利要求2～4任一所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，还包括耐磨块(7)，所述耐磨块(7)以可拆卸的方式安装在摆动臂(503)上，能够与所述导向条(10)接触从而推动所述摆动齿主体(5)摆动。

6.根据权利要求5所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，所述耐磨块(7)为凹槽形或直角形，并通过螺栓(9)以定位的方式固定在所述摆动臂(503)上。

7.根据权利要求5所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，还包括限位块(6)，所述限位块(6)固定在所述铣轮轮毂(2)上与所述耐磨块(7)相对的一侧，能够限制所述摆动齿主体(5)的最大摆动角度，当摆动角度最大时，所述摆动臂(503)上的摆动限位面(504)与所述限位块(6)接触。

8.根据权利要求7所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，所述摆动限位面(504)上设置有楔形凸起结构。

9.根据权利要求2～4任一所述的带有铰接式摆动齿的铣轮，其特征在于，还包括复位块(11)，所述复位块(11)以可拆卸的方式安装在所述齿座(502)上靠近所述铣轮支撑板(1)的一侧，能够在离开工作位置后与所述铣轮支撑板(1)接触从而推动所述摆动齿主体(5)回到初始位置。

10.一种铣槽机，其特征在于，包括：铣轮支撑板(1)、固定在铣轮支撑板(1)两侧的导向条(10)和如权利要求1～9任一所述的铣轮，所述铣轮通过减震环安装在所述铣轮减速机上。

11.根据权利要求10所述的铣槽机，其特征在于，所述导向条(10)设置在所述铣轮轮毂(2)外侧，摆动齿主体(5)的摆动臂(503)也设置在所述铣轮轮毂(2)外侧，且与所述导向条(10)的位置相适配。